以太坊PoS:未来发展方向

以太坊已经成功运行权益证明系统近两年,表现出色。但仍有一些重要领域需要改进,主要包括技术特性和经济变化两个方面。本文将重点讨论技术设计方面的改进方向。

单槽最终性和质押民主化

目前以太坊需要15分钟才能完成一个区块,最低质押门槽为32 ETH。理想情况下,我们希望:

• 在一个时隙内完成区块终结(12秒或更短)
• 允许验证者用1 ETH进行质押

这两个目标都与降低节点运营成本的目标相矛盾。为此,有几种可能的解决方案:

1. 开发更高效的签名聚合协议
2. Orbit委员会机制
3. 两层质押机制

每种方案都有其优缺点,需要进一步研究和权衡。

单一秘密Leader选举

目前验证者提出区块的时间是预知的,存在DoS攻击风险。单一秘密Leader选举(SSLE)协议可以隐藏下一个区块提议者的信息,提高安全性。

主要挑战是找到足够简单的实现方案。可能需要等到以太坊协议引入通用零知识证明机制后,SSLE的复杂度才会降低到可接受水平。

更快的交易确认

将交易确认时间从12秒缩短到4秒可以显著改善用户体验。主要有两种技术路线:

1. 减少时隙时间到8秒或4秒
2. 允许提议者在时隙过程中发布预确认

两种方案各有利弊,需要进一步评估可行性和激励机制设计。

其他研究方向

• 51%攻击恢复:减少对社交层的依赖,部分自动化恢复过程
• 增加法定人数阈值:从67%提高到80%,提高安全性
• 抗量子性:为应对未来量子计算威胁,开发量子抗性替代方案

总的来说,以太坊PoS仍有多个方面可以改进。未来的发展需要在安全性、去中心化和性能之间继续寻求平衡。